Hamburg szimulációs kamra - dióhéjban

A biogén korrózió progresszív folyamat, de a lakástulajdonosok nem engedhetik meg maguknak, hogy éveket várjanak, mielőtt megtudnák, hogy egy adott rehabilitációs termék optimálisan működik-e. Erre a témára hivatkozva a hamburgi szimulációs kamra kísérlet nagyon értékes megállapításokat nyújt.

  • A "tiszta sav" tesztek félrevezetőek a biogén korróziónak kitett anyagok potenciális tartósságának értékelésekor.
  • A hamburgi szimulációs kamra újrateremti a biogén korrózió valódi bakteriológiai ökoszisztémáját
  • Az összes környezeti paraméter optimalizálásával a kamra 1 és 24 arányban felgyorsítja a korróziós folyamatot
    • Minden év a hamburgi szimulációs kamrában 24 évnek felel meg a referencia csatornában
  • A SewperCoat ® többször jobbnak bizonyult, mint a kutatási programban szereplő egyéb termékek.

A hamburgi szimulációs kamra tanulmányozását leíró teljes tudományos munka a Műszaki cikkek részben található

hamburg

Miért éppen a hamburgi szimulációs kamra?

Bár a "tiszta sav" teszteket nagyon könnyű elvégezni a laboratóriumban, a tapasztalatok azt mutatják, hogy nem tudják pontosan megjósolni a tényleges biogén korróziónak kitett csatornarendszer-anyagok tartósságát. Például az inert bélések ellenállnak a "tiszta sav" teszteknek, de a valós csatornákban a meghibásodási esetek száma megszámlálhatatlan. A tartomány másik végén, míg a SewperCoat ® nem képes ellenállni a tiszta sav tesztelésének, a való életben kivételes tartósságot mutat a biogén korrózióval szemben.

Ez az oka annak, hogy a Kerneos Research együttműködött a világ vezető egyetemeivel, hogy jobban megértsék a beton tartósságának kulcsfontosságú tényezőit a szennyvíz-infrastruktúra környezetében. A biogén korrózió egy komplex élő ökoszisztéma kifejlesztéséből származik, és multidiszciplináris csoportokra van szükség az anyag- és mikrobiológiai tudomány közötti kapcsolat felderítéséhez.

Az 1990-es évek elején a németországi Hamburg Egyetem kutatócsoportja kifejlesztett egy laboratóriumi szimulátort, amely képes reprodukálni a csatornákban található biogén korróziós ökoszisztémát. Ennek a csapatnak a Dr. Bock vezetésével az volt a célja, hogy az ipar számára olyan anyagokat nyújtson az anyag tartósságára vonatkozóan, amelyek a valós terepi viszonyokat jobban reprezentálják, mint a tiszta savvizsgálatokat. A fő eredmény a "hamburgi szimulációs kamra" kifejlesztése volt, amely lehetővé teszi a minták felgyorsított sebességgel valószerű biogén korróziós folyamatnak való kitettségét. Ez a szakasz összefoglalja a hamburgi szimulációs kamra tényleges programját, és bemutatja a SewperCoat ® tartósságára vonatkozó megállapításokat .

Hamburgi szimulációs kamra: a korrózióállóság gyors és reális értékelése

A mai napig nincs szabványosított biogén korróziós teszt, mert a laboratóriumokban nem könnyű komplett ökoszisztémákat létrehozni. A hamburgi szimulációs kamra valójában az a modell és eszköz, amelyre az iparnak útmutatásként szüksége van az átereszek építéséhez és rehabilitálásához megfelelő anyagok kiválasztásához.

A kamera fő célja az volt, hogy összehasonlítsa a különböző cementkötésű anyagok viselkedését jól szimulált csatornarendszerben, gondosan ellenőrzött laboratóriumi körülmények között. A hamburgi szimulációs kamra fenntartotta az ideális ökoszisztéma-körülményeket, hogy lehetővé tegye a Thiobacillus baktériumok kolonizációját és növekedését annak érdekében, hogy a valódi építőanyagokat ki lehessen téve a biogén korrózió nagyon súlyos körülményeinek.

A szimulátor egyik legfontosabb jellemzője, hogy felgyorsítja a biogén korróziós folyamatot, lehetővé téve a tartósság gyorsabb értékelését. Összehasonlítva a korróziós állapotban a tényleges "referencia csatornában" rögzített korróziós sebességeket a kamrában megfigyelt sebességgel, a gyorsulási tényező huszonnégy volt. Más szavakkal, a hamburgi szimulációs kamrában egy év múlva észlelt károsodásnak 24 évre van szüksége a referencia csatornában.

A működése során eltelt néhány év alatt számos, az iparban általánosan használt anyag került a kamrába, köztük különböző portlandi cementek, kalcium-aluminát-cementek és SewperCoat ® .

Hamburg szimulációs kamera: Hogyan működik?

A hamburgi szimulációs kamra elvét meglehetősen könnyű megmagyarázni: zárt tartályban ideális körülmények vannak megteremtve a biogén korrózióért felelős különféle baktériumok szaporodásához. A megfelelő hőmérséklet, páratartalom, élelmiszer- és energiaforrás (H2S) biztosításával többek között reális és rendkívül produktív ökoszisztéma jön létre, amely gyorsan előidézi a biogén korróziót. Ezután különböző anyagmintákat tesznek ki ezeknek a körülményeknek annak érdekében, hogy idővel ellenőrizzék ellenállásukat.

Amint az az ábrán látható, a kamra zárt tartályból áll, sorokkal, ahol a minták (habarcs kockák) ki vannak téve. A kamra sprinklerekkel van felszerelve, hogy nedvességet és nélkülözhetetlen tápanyagokat biztosítsanak a baktériumok szaporodásához. A fűtőrendszer a hőmérsékletet 30 ° C-on tartja, az optimális hőmérséklet a bakteriológiai aktivitás maximalizálása érdekében. H2S-gázt injektálunk a kamrába a 10 ppm szint fenntartása érdekében. Végül egy erős szellőztető rendszer biztosítja az egyenletes körülményeket a kamra minden részén.

Mivel időbe telik, amíg a baktériumok „kolonizálják” az új cementtartalmú minták felületét, a hamburgi szimulációs kamrában az expozíciós idő egy év volt. Az anyagok biogén korrózióval szembeni ellenálló képességének értékeléséhez a vizuális megjelenést, a baktériumok mennyiségét, a felület pH-ját, a súlycsökkenést és a minták mélységét és romlási tendenciáját ellenőriztük.

A teszt lényegében összehasonlító jellegű, és a referencia a portlandcement mintája volt. A portlandcement betonminták gyors romlása megerősíti a kamra hatékonyságát.

Ez a kép azt mutatja, hogy a hamburgi szimulációs kamra nyitva van, több cementmintával. A nagy kamraméret nagyszámú minta expozícióját teszi lehetővé egyszerre.

A hamburgi kamra legfontosabb megállapításai: a 100% kalcium-aluminát önmagában egy kategória

Ez a grafikon a hamburgi kamrának kitett különböző cementtartalmú minták felületi pH-jának alakulását mutatja egy év alatt.

Ez azt mutatja, hogy a normál portlandcement minták felületi pH-ja 1 körülire csökken, ami gyors savkorróziót tesz lehetővé. Ezekkel a mintákkal együtt, ugyanazon környezetnek kitéve, a SewperCoat ® minták felületi pH-ja 3 körül stabilizálódott, ami a bakteriológiai aktivitás jelentős csökkenését mutatja. Az a tény, hogy a pH nem esett 3 alá, a kocsonyás alumínium-oxid oldódási küszöbértéke, megerősítette a SewperCoat ® aluminát-összetételének fontosságát .

Hamburgi szimulációs kamra: a megfigyelések megerősítése valós körülmények között

A hamburgi szimulációs kamra az 1990-es években több éven át működött, ami lehetővé tette (nagyon ellenőrzött körülmények között) a szennyvízcsatornákban található biogén korróziós ökoszisztéma és az építőanyagokra gyakorolt ​​hatásának vizsgálatát. A kalcium-aluminát alapú anyagokat kétségtelenül a csak CAC által okozott bakteriostatikus hatáshoz igazították. A teljes egészében kalcium-aluminátból készített minták felülmúlhatatlan tartósságát szintén megerősítették. Ezek a mennyiségi megfigyelések megfelelnek a SewperCoat ® javított szennyvízcsatornákon végzett kvalitatív megfigyeléseknek szerte a világon.

Az egyik gyakran feltett kérdés, hogy mi a SewperCoat ® várható élettartama. Minden szennyvízcsatorna-alkalmazás egyedi és teljesen dinamikus környezetet alkot, és még nincs olyan modellezési rendszer, amely képes lenne megjósolni az egyes környezetek fejlődését. A hamburgi szimulációs kamra azonban azt mutatta, hogy rendkívül súlyos korróziós körülmények között - egy év a hamburgi kamrában egyenértékű huszonnégy évvel egy szennyvízcsatornában maró körülmények között - a SewperCoat ® csak 20% -át vesztette el súlyának. Egy hasonló, gondosan ellenőrzött kvantitatív tanulmány lehetővé teszi annak megítélését, hogy a SewperCoat ® képes "Védelmet generációk számára" biztosítani.